Am 13.12.2019 besuchten Reinhard Bütikofer, Mitglied der Grünen im Europäischen Parlament, und Stella Versimer, Mitarbeiterin seines im August gegründeten Thüringer Regionalbüros Erfurt, die beiden Ilmenauer Akteure im „Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenau“, die Technische Universität Ilmenau und das IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH), um sich zu Thüringer Themen und Kooperationsstrukturen aus Sicht des Kompetenzzentrums zu informieren.
Kompetenzzentrum unterstützt KMU in Thüringen bei der Digitalisierung und Vernetzung
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Kompetenzzentrum unter der Konsortialführung der TU Ilmenau liefert mit fünf als sogenannten Modellfabriken agierenden Partnern in praxisnahen Demonstrations- und Umsetzungsprojekten Digitalisierung zum Anfassen.
Der Besuch gewährte Einblicke in die praktische Arbeit des Kompetenzzentrums anhand erfolgreicher Umsetzungsprojekte und Beispielaufbauten, die Wettbewerbsvorteile durch die Einführung von Digitalisierungs- und Industrie-4.0-Lösungen sowie die Flexibilisierung und Optimierung aller Wertschöpfungs- und Geschäftsprozesse von der Produktentwicklung bis zur Fertigung in Wertschöpfungsnetzwerken aufzeigen.
Blockchain zur kooperativen Wertschöpfung an der Modellfabrik Vernetzung
Die am Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau ansässige Modellfabrik Vernetzung zeigte den Gästen bei einer Live-Demonstration, wie Blockchain die kooperative Wertschöpfung von Unternehmen ermöglichen kann. Die Konstruktionsdaten eines Produktes des Auftraggebers können beispielsweise an einen Auftragnehmer übermittelt werden, der die Fertigung übernimmt. Der „WeldingCube“-Demonstrator zeigt diese praktische Anwendung der Blockchain am Beispiel der additiven Fertigung mittels Lichtbogendraht-Auftragsschweißen (WAAM).
Die Konstruktionsdaten werden an den „WeldingCube“ übermittelt, welcher das Produkt Schweißnaht für Schweißnaht additiv aufbaut. Im Anschluss an die additive Fertigung ist eine spanende Nachbearbeitung, vor allem für filigranere Bauteile, oft notwendig. Die Blockchain ermöglicht es, dem Zerspaner die hierfür wichtigen Informationen sicher zu übermitteln. Ob Temperaturprofil oder 3D-Scan des Produktes – man kann dank Blockchain jederzeit nachvollziehen, welcher Auftragnehmer welche Dateien und Dateiversionen für seine Arbeit vorliegen hatte.
Ein weiterer Vorteil: Die Daten sind fälschungssicher archiviert. Die lückenlose Dokumentation der Fertigungsprozesse schützt vor Regressansprüchen und kann als Nachweis für Versicherungen dienen – wichtig vor allem in sensiblen Bereichen, wie z.B. der Fertigung von Teilen für den Flugzeugbau. Außerdem liegen die Daten in einer verteilten Datenbank und können auch beim Ausfall des PCs jederzeit wiederhergestellt werden. Das erleichtert die professionelle Arbeit in einem kooperativen Wertschöpfungsnetzwerk enorm. Da die im Demonstrator verwendete Blockchain speziell für die Verwendung im Unternehmen angepasst ist, eignet sich die Anwendung auch für kleine und mittlere Unternehmen.
„Die Vernetzung von Daten sehe ich nicht nur als Schlüssel für effiziente Abläufe,“ erklärte Bütikofer. „In einem Land wie Thüringen mit einer kleinteiligen Wirtschaftsstruktur sind auch andere Formen der Vernetzung gefragt. Die Digitalisierung bietet für kleine und mittlere Unternehmen eine enorme Chance, international wettbewerbsfähig zu bleiben. Ich sehe großes Potenzial in der Arbeit des Kompetenzzentrums, das die Stärken der Unternehmen zum gegenseitigen Nutzen intelligent zu verbinden hilft und damit auch Arbeitsplätze in der Region sichert.“
Praktische Beispiele der Modellfabrik Migration am IMMS erleichtern den Schritt zur digitalen Transformation
Weiter ging der Besuch am IMMS, das als „Modellfabrik Migration“ Firmen bei der schrittweisen Einführung von Digitalisierungslösungen zur Verbesserung von Anlagen und Prozessen unterstützt. Konkret lassen sich beispielsweise Maschinen und Anlagen durch drahtlose und vernetzte Sensorik nachrüsten und damit Daten für die Entwicklung von innovativen Diagnose-, Wartungs- und Servicekonzepten ermitteln und verarbeiten. Durch universelle Elektronikplattformen für Industrie-4.0-Komponenten und durch Open-Source-Software lassen sich echtzeitfähige Lösungsansätze schnell und kostengünstig realisieren sowie Energie und Ressourcen optimieren.
Bütikofer und Versimer wurde unter anderem ein am IMMS erarbeiteter Demonstrator präsentiert, der zeigt, wie sich Maschinenparks nach Stillstandzeiten mit Industrie-4.0-Technologien automatisiert und energieeffizient hochfahren lassen. Das muss so geschehen, dass der Energieverbrauch aller Anlagen eine definierte Höchstgrenze nicht überschreitet. Möglich wird das, indem z.B. das Erwärmen von Spritzgussanlagen energetisch überwacht und für den gesamten Maschinenpark gezielt gesteuert wird. Gleichzeitig lässt sich der Gesamtprozess auf einem mobilen Endgerät beobachten, das auch bei auftretenden Problemen warnt.
Darüber hinaus wurde beim Besuch die vom IMMS realisierte Cloud-Anbindung für eine automatisierte Wasser-Desinfektionsanlage mit UV-Sensorik vorgestellt, die als Umsetzungsprojekt des Kompetenzzentrums gemeinsam mit Unternehmen der Region in der Ilmenauer Schwimmhalle installiert wurde. Innerhalb der zweijährigen Laufzeit konnte der Einsatz von Chlorverbindungen und Frischwasser deutlich reduziert, das Reinigungsintervall gestreckt, und Arbeitszeiten verlagert und die Vorteile der Cloud-Anbindung durch Echtzeitdaten und Fernwartungsmöglichkeiten auf andere Anwendungen übertragen werden.
Die am IMMS präsentierten Demonstratoren zum automatisierten und energieeffizienten Produktionsanlauf nach Stillstandzeiten und ressourcenschonende Lösungen wie die Wasser-Desinfektionsanlage mit UV-Sensorik kommentierte Bütikofer: „Die Unternehmen werden künftig viel stärker als bisher Umweltthemen als wichtigen Faktor in puncto Wettbewerbsfähigkeit in den Fokus rücken. Die hier erarbeiteten digitalen Technologien weisen den Weg, wie man durch eingesparte Ressourcen die Umwelt schont und gleichzeitig Kosten einspart.“
